Vật liệu xây dựng - chương 5

Bài giảng VLXD-Chương 5 GVC-ThS. Cù Khắc Trúc – ThS. Lê văn Hải Châu

1


CHƯƠNG V: BÊ TÔNG
I/ Khái niệm và phân loại:
1/ Khái niệm:
Bê tông là một loại đá nhân tạo có được bằng cách nhào trộn hỗp hợp gồm các nguyên
vật liệu thành phần gồm: chất kết dính, cốt liệu, nước theo một tỷ lệ thích hợp, sau một
thời gian thì đóng rắn lại thành bê tông.
Ưu: + Cường độ chịu nén khá cao
+ Khả năng chịu lửa khá tốt
+ Tạo hình dạng công trình dễ dàng
+ Sử dụng nguyên liệu địa phương.
2/ Phân loại: dựa vào các chỉ tiêu
a) γ
o
(ở trạng thái khô): là chỉ tiêu chủ yếu
- Bê tông đặc biệt nặng (γ
o
> 2500 Kg/m
3
)
- Bê tông nặng (γ
o
= 1800 - 2500 Kg/m
3
)
- Bê tông nhẹ (γ
o

= 500 - 1800 Kg/m
3
)
- Bê tông đặc biệt nhẹ (γ
o
< 500 Kg/m
3
) chủ yếu dùng cách nhiệt.
b) Dựa vào chất kết dính:
- Bê tông xi măng (các loại chất kết dính rắn trong nước)
- Bê tông thạch cao (thạch cao cứng hoặc là xi măng anhydric, chủ yếu CaSO
4
)
- Bê tông Silicat (với SiO
2
Al
2
O
3
hoạt tính)
- Bê tông polymer (đắt tiền)
c) Dựa vào phạm vi sử dụng:
- Bê tông thường và bê tông cốt thép
- Bê tông thủy công
- Bê tông mặt đường (bê tông atsphan, bitum) sử dụng chất kết dính hữu cơ và vô
cơ.
- Bê tông quốc phòng: rắn nhanh trong thời gian ngắn.
Ngoài ra, cũng còn những loại bê tông đặc biệt khác như là:
- Bê tông chống phóng xạ.
- Bê tông chịu nhiệt

Bài giảng VLXD-Chương 5 GVC-ThS. Cù Khắc Trúc – ThS. Lê văn Hải Châu

2


BÊ TÔNG NẶNG
I. Các yêu cầu của nguyên vật liệu dùng chế tạo bê tông nặng:
1/ Xi măng:
Trong các tính chất chủ yếu của xi măng như mác xi măng, độ mịn, LNTC, tính ổn
định thể tích, thời gian ninh kết …. Trong đó mác xi măng là cơ bản nhất. “Không nên sử
dụng R
x
thấp để chế tạo bê tông mác cao”, vì như vậy lượng xi măng sẽ rất nhiều và
không kinh tế.
“Mặt khác, cũng không nên sử dụng R
x
cao để chế tạo R
b
thấp. Vì như vậy, lượng
xi măng sẽ rất ít, không đủ để bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu → dẫn đến R
b
giảm”.
Từ đó, người ta đưa ra lượng xi măng quy định tối thiểu (Kg/m
3
bê tông).
- Nếu lượng xi măng tính toán mà nhỏ hơn lượng xi măng tối thiểu thì lấy lượng xi
măng tối thiểu để tính toán.
- Lượng xi măng quy định tối thiểu phụ thuộc vào điều kiện làm việc công trình và
phương pháp thi công (bằng tay hay bằng máy).
Bảng V-2: Bảng tham khảo về lượng xi măng quy định tối thiểu (Kg/m

3
bê tông).
Điều kiện làm việc của công trình Phương pháp thi công
Bằng tay Bằng máy
- Công trình trực tiếp tiếp xúc với nước.
- Bị ảnh hưởng của mưa gió và không có thiết bị
che
- Không bị ảnh hưởng của mưa gió.
240
220
200
265
250
220
2/ Nước: (dùng để chế tạo và dưỡng hộ bê tông)
Các yêu cầu về nước:
- Không được chứa các tạp chất có ảnh hưởng đến quá trình thủy hóa và rắn chắc
của xi măng như là các chất đường, dầu mỡ, các chất béo, các axit, các muối.
- Không nên sử dụng nước ở các đầm lầy, ao tù và nước than bùn.
- Nghiêm cấm sử dụng nước có độ PH < 4 và hàm lượng sunfat > 2,7 g/lít nước.
- Nước có chứa các muối có thể sử dụng được với điều kiện ∑ muối không lớn hơn
2% khối lượng.
Bài giảng VLXD-Chương 5 GVC-ThS. Cù Khắc Trúc – ThS. Lê văn Hải Châu

3


- Nước dùng để dưỡng hộ và chế tạo bê tông phải được phân tích thành phần hóa
học.
Trong lúc còn chờ đợi kết quả phân tích, người ta có thể sử dụng phương pháp thí nghiệm

nhanh để so sánh kết quả.
Nước sinh hoạt Nước nghi ngờ
Mẫu: A B
Sau 28 ngày → thí nghiệm nén, so sánh kết quả
• R
b
28
A = R
b
28
B → nước đạt yêu cầu →thi công
• R
b
28
A > R
b
28
B → dừng lại, chờ kết quả phân tích
• R
b
28
A < R
b
28
B → vô lý.
3/ Cốt liệu nhỏ:
d = 0,15 ÷ 5 mm
Cát có các dạng sau:
+ Thiên nhiên:
• núi

• sông, chủ yếu SiO
2
(hạt to: γ
o
> 1500 Kg/m
3
; hạt nhỏ: γ
o
≤ 1300 Kg/m
3
)
• biển: đều hạt, độ rỗng tăng.
+ Cát nhân tạo: xay nghiền đá tự nhiên.
a/ Hàm lượng chất bNn có hại:
+ Không lớn hơn 3% đối với cát tự nhiên.
+ Không lớn hơn 5% đối với cát nhân tạo.
b/ Thành phần hạt, phạm vi cho phép, độ lớn của cát:
• Thành phần hạt cát:
- Sử dụng bộ sàng tiêu chuNn: d = 0,14 ; 0,315 ; 0,63 ; 1,25 ; 2,5 ; 5 mm
- Cân cát khô: G
K
= 1000 gam → tiến hành sàng
- Tính:
Bài giảng VLXD-Chương 5 GVC-ThS. Cù Khắc Trúc – ThS. Lê văn Hải Châu

4


+ Lượng sót riêng biệt: (a
i

)
100.(%)
K
i
i
G
g
a =

g
i
: khối lượng trên sàng thứ i (g)
G
K
: khối lượng mẫu thử (g)
+ Lượng sót tích lũy A
i
(%)
A
i
= a
2,5
+ a
1,25
+…..+ a
i
A
i
: là lượng sót được cộng dồn từ các lượng sót riêng biệt bắt đầu từ sàng 2,5 đến
sàng thứ i muốn tính.

• Phạm vi cho phép: thì người ta sử dụng lượng sót tích lũy quy định (%)
Bảng V-3
0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 5
90-100 70-90 35-70
15÷45
0-20 0
Sử dụng số liệu trong bảng V-3 để vẽ đồ thị biểu diễn phạm vi cho phép của cốt
liệu nhỏ dùng để chế tạo bê tông.







• Độ lớn của cát (Module độ lớn) M
đl

Lượng sót tích lũy (%)
Đườ
ng kính m
ắ
t sàng(mm)
0
10
20
30
40
50
60

70
80
90
100
0.16
0.315
0.63 1.25 2.5 5

Vùng phạm vi
cho phép
Hình V.1: Vùng phạm vi cho phép của đường cấp phối cat
Bài gi
ả
ng VLXD-Ch
ươ
ng 5 GVC-ThS. Cù Kh
ắ
c Trúc – ThS. Lê v
ă
n H
ả
i Châu



5



100

14,0315,063,025,15,2
AAAAA
M
dl
++++
=

Dựa vào M
đl
mà người ta chia cát làm các loại sau:
- Cát hạt lớn: M
đl
> 2,5
- Cát hạt trung bình: M
đl
= 2- 2,5
- Cát hạt nhỏ: M
đl
= 1,5- 2
- Cát hạt rất nhỏ: M
đl
= 1- 1,5
- Cho phép Mđl = 2 – 3,25
- Mđl là hư số → không thể hiện được ý nghĩa vật lý ⇒ phương pháp thứ 2: tính tỉ
diện tích.
- Tỉ diện tích là tổng số diện tích bề mặt của các hạt cát trong 1 gam cát.
4/ Cốt liệu lớn: d = 5-70 mm
Gồm: sỏi (từ núi, sông, nhân tạo); đá dăm.
a) Lượng ngậm chất bNn có hại: bụi, bùn, sét, (sét ở dạng cục vì tạo ứng suất cục bộ
trong bê tông)

b) Cường độ cốt liệu lớn:
Yêu cầu: R
C/L
> R
đá xi măng
và ≥ R
b

c) Thành phần hạt và phạm vi cho phép:
+ Thành phần hạt:
- Dùng bộ sàng d = 5; 10; 20; 40; 70 mm
- Cân G
K
(∈ d
cl
max
)
- Tính:
• Lượng sót riêng biệt: a
i
(%)
• Lượng sót tích lũy: A
i
(%)
→ giống như cát
• Phạm vi cho phép
Sử dụng lượng sót tích lũy quy định để vẽ đồ thị biểu diễn phạm vi cho phép của
chất liệu lớn dùng để chế tạo bê tông.
Bảng V-4